[實用新型]一種自動導航田間土壤含水率檢測小車

有效

• 申請號: 201320412743.0
• 申請日: 2013-07-06
• 公開（公告）號: CN203324816U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 陳軍;馬陽;慕軍營;韓文霆;韓冰;王峰霞;李博;劉斐;趙友亮
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域：本實用新型涉及田間土壤含水率檢測系統，特別涉及一種基于自動導航的田間土壤含水率檢測小車，屬于農業機械領域。

二、背景技術：

精細農業的實施主要包括：田間信息采集、信息的管理與決策、變量作業三個環節，其中田間信息的采集是實施精細農業的前提，目前出現的田間信息采集系統主要有以下幾種方式：

(1)人工手持設備采集系統，現有的各種田間檢測裝置多是手持設備，通過便攜式GPS接收器實施定位，利用信息采集箱進行土壤信息數據采集，工作效率低，勞動強度大，設備續航時間較短，且很難滿足大面積多點信息采集的需要。

(2)基于組網技術的采集系統，近年來，市場上也出現有通過zigbee組網測量土壤含水率的設備，該測量方式實時性好、速度快，但是成本比較高，無法實現移動式的土壤含水率采集與檢測，不利于推廣。

(3)田間移動檢測系統，田間移動檢測系統多是安裝在拖拉機及各種大型聯合收割機上，機器體積大，操縱不夠靈活，不便于控制，并且由于車內空間有限，所能裝載的檢測設備種類和個數都受到了一定的限制，不能滿足現代化田間信息采集的需要。

目前，移動式土壤含水率采集小車的研究甚少，更無成熟的智能化采集小車。

三、發明內容：

1、發明目的：為了克服現有田間土壤含水率檢測設備的不足，滿足高效標準的土壤含水率檢測技術的要求，本實用新型提供了一種自動導航田間土壤含水率檢測小車，其目的是實現田間土壤含水率采集檢測的高度自動化智能化，為田間灌溉、施肥、耕作和種植等分布式定位處方決策提供數據支持。

2、技術方案：本實用新型是按照以下技術方案實施的：一種自動導航田間土壤含水率檢測小車，包括行走裝置，行走裝置前端設置有自動導航裝置，后端設置有土壤含水率檢測裝置；所述自動導航裝置主要包括方向盤伺服電機驅動器1、方向盤伺服電機2、GPS接收器3、控制器4、速度傳感器13、離合器控制開關15、前輪轉角傳感器16，GPS接收器3、速度傳感器13、前輪轉角傳感器16連接控制器4，控制器4接收GPS接收器3、速度傳感器13、前輪轉角傳感器16采集的數據，確定車輛位置和狀態信息，通過與控制器4中預設的位置坐標對比，生成導航指令發送給方向盤伺服電機驅動器1，方向盤伺服電機驅動器1生成控制指令，驅動方向盤伺服電機2，實施自動導航，離合器控制開關15與控制器4相連接，離合器控制開關15接收控制器4的控制指令，實施車輛自動啟動或停止；所述土壤含水率檢測裝置主要包括直流電機驅動器5、直流電機6、螺母機構7、絲杠8、土壤水分傳感器11、超聲波傳感器12，螺母機構7安裝在儀器架9上，螺母機構7與絲杠8嚙合，絲杠8下端通過緊固螺栓10連接土壤水分傳感器11，直流電機6的傳動軸固定在螺母機構7的外側，直流電機6與直流電機驅動器5連接，直流電機驅動器5與控制器4連接，控制器4接收超聲波傳感器12采集的土壤水分檢測裝置距離信息，生成高度調節指令，直流電機驅動器5接收控制器4的高度調節指令，驅動直流電機6帶動螺母機構7旋轉，從而帶動絲杠8上下移動，實現土壤水分傳感器11的自動提升和下降，土壤水分傳感器11與控制器4相連，土壤水分傳感器(11)將檢測到的土壤含水率數據存儲在控制器(4)中，同時控制器(4)記錄下該采集點的位置坐標。

3、優點及效果：本實用新型由于設置有自動導航和自動檢測裝置，在工作過程中，可以控制車輛在田間自動行駛，通過GPS接收器接收車輛位置信息，可以實現田間定點的土壤含水率檢測，并且土壤含水率檢測裝置具有自動升降機構，可以完全擺脫人力，實施全天候田間土壤含水率采集檢測作業，提高了作業效率，降低了勞動成本。

四、附圖說明；

圖1為本實用新型自動導航田間土壤含水率檢測小車的結構簡圖。

標注：1-方向盤伺服電機驅動器；2-方向盤伺服電機；3-GPS接收器；4-控制器；5-直流電機驅動器；6-直流電機；7-螺母機構；8-絲杠；9-儀器架；10-緊固螺栓；11-土壤水分傳感器；12-超聲波傳感器；13-速度傳感器；14-電源；15-離合器控制開關；16-前輪轉角傳感器；17-車體。

五、具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型做更進一步的說明：